CA1297426C - Ecrou de translation a utiliser dans un ensemble de levage - Google Patents

Abstract

P R ? C I S L'écrou de translation pour un ensemble de levage est remarquable par l'association d'un bloc coulissant avec une douille filetée sur laquelle il repose par l'intermédiaire d'une butée à billes. La butée et, par appui, le bloc coulissant sont mis sélectivement en prise par des vérins d'accouplement et de désaccouplement à travers une pièce intermédiaire coaxiale se déplaçant axialement en mouvements d'accouplement et de désaccouplement sous l'effet desdits vérins d'accouplement et de désaccouplement.

Description

~97~

La présente invention se rapporte à un écrou de translation débrayable à u-tiliser dans un ensemble de levage notamment dans un ensemble de levage comprenant un ou plusieurs plateaux porteurs e-t/ou plans de charge-5 ment tels que ceux d'un véhicule porte-voitures.
Bien entendu, d'autres applications s'avèrent possibles dans des domaines analogues ou voisins tels que les domaines du chargement, de la manutention, du levage de cha~ges ou de personnes.
Pour lever ou amener à niveau des plans ou plateaux porteurs, ou déplacer un plateau ou plusieurs plateaux porteurs parallèlement à un plan de chargement horizontal, ou les ;ncliner par rapport à un pian de chargement horizontal, on utilise classiquement pour 15 chaque plateau quatre mécanismes à vis sensiblement verticales et à écrous reliés au plateau porteur, mon-té
chacun en prise sur une vis. Chaque vis est ren~ermée dans un montant appelé poteau.
La rotation simultanée des vis d'un même 20 couple de vis soutenant un même plateau entraîne le déplacement vertical du plateau porteur le long des po-teaux.
Dans le cas de plusieurs plateaux cons-tituant habituellement l'équipement por-teur d'un véhicule ou ~5 d'un convoi porte-voitures, il s'avère indispensable de garder une indépendance totale de mouvements entre les plateaux porteurs.
Cette indépendance résulte de la nécessité
d'effectuer individuellement et successivement le char-30 gement puis le levage et éventuellement l'inclinaison dechaque plateau porteur.
Classiquement, on ne peut obtenir jusq-l'à pré-sent l'indépendance totale des mouvements de deux pla-teaux que par deux mécanismes de levage séparés ou cons-35 titués au niveau de chaque poteau par deux vis parallè-les indépendantes propres à chaque plateau porteur, actionnées individuellement et séparément par deux com-~9~4Z~

mandes distinctes.
Dans le cas ~e trois plateaux po~teurs, troismécanismes entiers séparés, vis et écrous, et leur commande individuelle s'avèrent nécessaires dans un même 5 poteau.
La présente invention a pour but de remédier à
cet inconvénient en permettant, avec une seule vis par poteau, la commande totalement indépendante de deux ou trois plateaux porteurs ou plus.
~0 A cet effet, I'invention se rapporte à un écrou de translation à utiliser dans un ensem~le unitai-re de levage notamment pour plateau porteur ou plan de chargement caractérisé en ce qu'il comprend un bloc coulissant relié ou articulé au plateau porteur, une 15 douille filetée prisonnière dans ce bloc coulissan-t montée sur une vis, un appui de rotation par l'inter-médiaire duquel le bloc coulissant porte sur l'extrémité
supérieure de la douilie filetée, une liaison d'accouplement et de désaccouplement mécanique entre la 20 dowille filetée et une pièce intermédiaire coaxiale susceptible de mouvements axiaux d'accouplement et de désaccouplement le long de la douille vers et au-delà de I'appui de rotation sous l'eFfet de moyens d'accouple-ment et désaccouplement pour laisser tourner libre ou 25 bloquer la rotation de la douille filetée sur elle-même en vue de déplacer le bloc coulissant le long de la vis ou de rendre la vis sans effet de translation en laissant la douille filetée tourner libre sur l'appui de rotation par son entraînement en rotation par la vis sur 30 iaquelle elle est montée en Fonction de l'état d'accouplement ou de désaccouplement de la douille filetée et de la pièce intermédiaire apporté par les moyens d'accouplement et de désaccouplement commandés sélectivement.
De nombreux avantages découlent de la présente invention dont on citera ci-après les principaux :
. présence d'une seule vis par poteau pour ie levage ~z9~4Z~

indépendant de plusieurs plateaux porteurs. On peut donc supprimer au moins une vis par poteau ;
. intégration parfaite dans l'ensemble mécanique de le-vage ;
5. simplicité de construction ;
: . entra~ne~ent mécanique unique pour une seule vis ;
: . sécurité positive : le défaut ou la défail!ance de commande provoque le blocage en translation . à l'état débrayé, le plateau reste à sa position sans autre moyen de blocage en jouant le role de verrou :
on maintient la charge même à l'arrêt;
. une securité supplémentaire est obtenue par un écrou simple de maintien au repos faisant office de témoin d'usure.
Les caractéristiques techniques et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit effectuée à titre d'exemple non limitati-F sur tes modes de réalisation préférés donnés à titre d'exem-ples non limitatifs en ré-férence aux dessins accompa~
20 gnants dans lesquels :
: . Ia figure 1 est une vue schématique en perspective /de l'écrou selon l'invention avec manoeuvre par vér-lns montrant en demi-partie de droite l'écrou désaccouplé
et en demi-partie de gauche les parties constitual-tes 25 accouplées ;
. . Ia figure 2 est une vue en coupe transversale horizon-tale selon la ligne 11 ~ de la figure 1 avec figu-ration en coupe du profilé de guidage constituant le poteau ;
30 . Ia figure 3 est une vue en coupe longitudinaie verti-cale médiane, montrant en demi-partie de droite l'écrou désaccouplé et en demi-partie de gauche les parties constituantes accouplées ;
. Ia figure 4 est une vue en coupe transversale horizon-tale au niveau des conformations d'accouplemen-t selon la ligne IV - IV de la figure 1 avec figuration en coupe du pro-filé de guidage constituant le poteau ;

9~Z6 . Ia figure 5 est une vue en coupe longitudin~le verti-cale médiane dans le Rlan des vérins de commande ;
. Ia figure 7 est une vue mixte en coupe trans~ersale et de profil d'une variante à commande manuelle ;
5 . Ia figure 6 est une vue en élévation de la même va-riante à commande manuelle, un côté abaissé et l'autre côté relevé ;
la figure 8 est une vue schématique simplifiée en perspective du mécanisme de commande manueile con~orme 10 aux f igures 6 et 7 ;
. Ia figure 9 est wne vue schématique d'implantation sur un véhicule porte-voitures à deux plateaux porteurs mobiles avec écorché sur un des poteaux ;
. la figure 10 es* une vue agrandie en élévation d'un écrou tel que figurant en écorché sur la figure 9 On décrira ci-après l'invention à l'aide de plusieurs variantes d'exécution dont un exemple de va-riante à commande manuelle. Il es-t bien entendu qu'elle ne saurait se limiter aux seuls moyens particuliers dé-20 crits~
La présente invention procède de l'idée géne-rale inventive qui consiste à réaliser un écrou en deux parties, écrou scindable sous l'effet de moyens de com-mande mécaniques, pneumatiques, hydrauliques ou électri-25 ques, d'accouplement et de désaccouplement actionrlés àpartir d'une commande unique extérieure. Une partie est montée sur la vis et tourne librement à l'état désaccou-plé~ L'autre partie est solidaire d'un bloc coulissant portant avec ses homologues le plateau porteur. Le bloc 30 coulissant est porté par l'écrou proprement dit, par l'intermédiaire d'un appui mécanique de translation li-bre en rotation.
On examinera ci-après plus précisément les moyens particuliers utilisés pour réaliser les di-fféren-35 tes fonctions réunies dans l'écrou de translation dé-brayable selon l'invention.
L'écrou de translation selon l'invention se ~; B

~Z~7g~Z~i compose d'un btoc coulissant l renfermant I'écrou pro-prement dit 2 monté sur une vis ou tige filetée 3 unique pour un poteau de soutien tels que ceux e~istant par exemple sur un véhicule porte-voitures. Le bloc coulis-5 sant 1 présente une forme générale en étrier à chants 4et 5 dont la saillie latérale 6 est prolongée par un bras articulé 7 relié à un plateau porteur 8.
Le bloc 1 coulisse le long d'un pro~ilé 9, par exemple de section en C constituant un poteau 10.
~0 Le guidage et le glissement du bloc coulissant 1 le lon~ de chaque poteau 10 sont améliorés par des patins 11 et 12 de section en U habillant ses chants 4 et 5.
Afin de réaliser une butée de rotation pour la 15 douille les patins 11 et 12 présentent chacun sur au moins une de leurs faces latérales un retour ~3 et 14 disposé, lorsque le patin est en place, sur la même face de l'étrier.
Bien entendu, tout autre moyen équivalent 20 convient.
Par ailleurs, une même vis peut porter, à des niveaux dif-Férents, plusieurs écrous de translation débrayables conFormes a l'invention dans le cas de plusieurs plateaux porteurs.
Comme indiqué, I'invention permet avec une seule vis par poteau de supporter simultanément plusieurs plateaux tout en commandan-t leur déplacement séparément.
Le bloc coulissant 1 renfermant l'écrou pro-30 prement dit 2 se trouve traversé par la vis 3 sur chacune de ses faces, supérieure et inférieure, par des ouvertures 15 et 16 présentant en sous-face des épaulements respectivement 17 et 18 permettant de maintenir l'écrou 2 proprement dit prisonnier dans le 35 bloc 1.
L'écrou 2 proprement dit se compose d'une douille filetée 19 montée sur la vis et d'une pièce ~2~7~2~

intermédiaire 20 coaxiaie à la vis, emmanchée sur la douille 19, susceptib!e de mouvements de translation axiaux entre une position basse et une positiorl haute sous l'effet de moyens acti-Fs actionnés par une commande 5 extérieure. La pièce intermédiaire 2~ présente en partie inférieure une embase 21 en saillie périphérique.
Le bloc coulissant 1 est monté en appui mé-canique par la charge sur l'extrémité de la douille fi-letée 19 par une pièce d'appui mécanique libre en rota-tion, par exemple une butée à billes 22, palier, roule-ment ou autre, représentée plus particulièrement sur les figures 3 et 5.
Cette butée à billes se compose classiquement d'une couronne 23 à billes telles que 24, emmanchée sur ; 15 I'extrémité supérieure de la douille 19 conformée en col 25 à extrémité 26 et à épaulement 27 qui lui sert de slege.
Cette couronne est maintenue en place par une pièce de fermeture 28 con-formée par exemple en caye de 20 roulement dont la face supérieure 29 sert de surface d'appui au bloc coulissant et présente des prolongations latérales 30 et 31 en -forme d'oreilles (-figu~e 1).
La pièce de fermeture 28 est immobilisée en ro-tation dans un sens et dans l'autre par butée de l'une 25 ou l'autre oreille sur l'un ou l'autre retour 13 ou 1 des patins 11 ou 12.
Par cette structure, la douille filetée est montée en rotation par rapport au bioc coulissant. Les mouvements de rotation de la vis n'engendrent pas de 30 déplacement longitudinal de la douille car celle-ci, lorsque non -freinée ou non bloquée, tourne librement sur elle-même.
Comme on le verra ci-après, un des aspects originaux de l'invention consiste, par des moyens 35 appropriés, à réaliser la liaison mécanique sélective entre la douille filetée 19 et la piece intermédiaire coaxiale 20.

~Z97 Selon un mode de réalisation décrit ci-après, la liaison mécanique et la libération sont réalisées par les moyens généraux 5U ivants comprenant des structures d'accouplement en rapprochement ou en éloignement com-5 mandés.
La douille filetée 19 présente une couronne d'accouplement 32 con~ormée en partie inférieure selon une denture 33 de profil adapté à un engagement mécanique.
De même, la pièce intermédiaire coulissante 20 présente une extrémité supérieure en denture 3~ de profil homologue.
L'accouplement mécanique est réalisé par le rapprochement e-t l'interpénétration des dentures en 15 regard sous l'effet de moyens d'accouplement et de désac:couplement montés entre la pièce intermédiaire et une pièce fixe, par exemple la pièce de fermeture 28 de la butée à billes.
Selon le mode choisi à titre d'exemple, les 20 moyens d'accouplement et de désaccouplement sont, par exemple, deux vérins pneumatiques ou hydrauliques 35 et 36 à corps 37 et 38 solidaires de l'embase 21 de la pièce intermédiaire et à tiges 39 et 40 articulées ou montées sur la pièce de fermeture de la butée à billes, 25 par exemple dans des lumières 41 et 42 à l'aide de pions 43 et 44.
Le rappel élastique est dirigé vers le haut ce qui permet d'obtenir une liaison accouplée, c'est-à-dire un blocage lorsque la commande des vérins n'est pas 30 activée.
~ien entendu, les moyens d'accouplement et de désaccouplement peuvent être remplacés par des équiva-lents, par exemple des dispositi-fs électromécaniques ou électromagnétiques assurant la même fonction.
Leur rôle consiste à rapprocher et à éloigner les structures d'accouplement en vue d'établir ou de rompre la liaison mécanique entre la pièce intermédiaire ~Z97~

et la douille filetée.
La douille f;letée 19 présente à son extrémité
inférieure, à l'intérieur du bloc coulissant 1, un écrou de sécurité 45 monté axialement flottant sur la vis par 5 une liaison mécanique de rotation laissant une liberté
de translation longitudinale. Pour ce faire, I'écrou de sécurité 45 est par exemple relié à la douille filetée 19 par plusieurs goupilles axiales telles que 46 dispo-sées axialement à la vis sur une circonférence corres-10 pondant à un cercle intérieur à la matière par exemplemédian. L'écrou est monté flottant à un intervalle 47 de l'extrémité basse de la douille filetée 19.
Les goupilles n'assurent qu'une liaison mé-canique dissociable pour garder au montage mécanique son 15 caractère flottant. Elles sont donc montées avec un cer-tain jeu.
Cet écrou de sécurité remplit simultanément trois fonctions. Il assure tout d'abord une sécurité
supplémentaire car constituant un deuxième écrou capable 20 de porter la charge en cas de rupture de la douille filetée. Il participe ensuite au guidage terminal bas de la pièce intermédiaire. Il sert finalement de témoin d'usure du pas de vis de ia douille filetée.
En effet, I'usure du filetage de la douille 25 filetée 19 se traduit par un plus petit intervalle ~7 entre l'écrou et l'extrémité inférieure de la douille.
Pour ê-tre complet, on décrira ci-après une va-riante à commande manuelie en référence aux figures 6, 7 et 8.
Selon cette variante, les vérins à ressorts de rappel sont remplacés chacun par au moins deux moyens de contrainte élasti~ue 48 et 49, par exemple des ressorts 50, 51 et 52, 53 montés par couple, en opposition sur les tiges coulissantes 54 et 55 actionnées par une barre 35 de manoeuvre 56 terminée par des poignées telles que 57.
Les ressorts sont montés de part et d'autre en compression contre une fourche 58 -Faisant office d'emba-~æ~7~6 se-support pour le soutien en déplacement axial de l'embase portant la pièce intarmédiaire 20.
Les extrémités inférieures 59 et 60 des tiges 54 et 55 sont montées articulées par exemple par des axes transversaux 61 et 62 sur des platines parallèles jouant le rôle de cames 63 et 64 jumelées en extrémité
par la barre de manoeuvre 56.
Les cames présentent chacune une partie trans-versale 65 et 66 incurvée constituant le profil de came 10 suivie en partie supérieure par un chant plat 67 ou 68 qui porte sur la sous-face du bloc coulissant 1 servant d'appui.
La pièce intermédiaire 20 occupera, selon la position de la barre de manoeuvre 56, haute ou basse, 15 une p~sition basse dans laquelle l'écrou est débrayé ou une position haute dans laquelle les dentures 33 et 3'i se faisant -Face sont en prise.
On retrouve en partie supérieure l'appui mé-canique de translation à libre rotation, par exemple une 20 butée à bilies 22.
On note également ici l'écrou de sécurité ~5 et les goupilies axiales 46 permettant l'indication de degré d'usure.
On a constitué ainsi un moyen mécanique de 25 manoeuvre équivalent à celui précédemm~nt décrit, utili-sant des vérins à ressort de rappel.
On expliquera rnaintenant le fonctionnement de I t écrou débrayable selon l'invention.
En position de déverrouillage, la douille fi-30 letée 19 supporte le bloc coulissant 1 par l'irtermé-diaire de la butée à billes 22. Les vérins à rappel élastique 35 et 36 sont commandés en pression. Iis sont ainsi sortis, c'est-à-dire maintenus à leur niveau bas par pression du fluide de commande. Dans cette position, 35 la pièce intermédiaire avec son embase portan-t les vérins est en position basse, position dans laquelle les structures d'accouplement, dentures inFérieule et supé-7~

rieure, sont dissociées.
Toute rotation de la vis entraîne une rotationde la douille filetée sur elle~même qui se trouve donc inopérante pour la translation du bloc coulissant en raison de la dissociation mécanique des pièces consti-tuantes. L'écrou ne se déplace pas longitudinalement le long de la vis, laissant le plateau immobile en trans-lation. Celui-ci conserve la position qu'il occupait au moment du déverrouiilage.
Cet état de blocage reste constant, consti-tuant à lui seul une sécurité positive.
Lorsque les vérins sont libérés, les tiges rentrent dans les corps de vérin SQUS l'action du ressort de rappel, sQulevant ainsi l'embase pour faire coulisser la pièce intermédiaire le long de la paroi lisse extérieure de la douille filetée.
Les dentures arrivent en prise et l'accou-plement se produit immédiatement si les dents sont en correspondance ou, dans le cas contraire, après les pre-mières fractions de tours de rotation de la douillefiletée.
Après accouplement, la rotation de la douille filetée s'arrête en raison du plus fort couple provenant de l'équipage coaxial mobile représenté par la pièce intermédiaire, les vérins et la pièce de fermeture de la butée à billes qui termine sa course angulaire en butée contre les retours des pat;ns ou contre tou-te autre pièce de butée équivalente.
La rotation de la vis entraîne l'e~nsemble en translation axiale.
La rotation initiale de la vis entraîne la douille filetée jusqu'à l'accouplement mécanique~ La rotation se poursuivant au-delà de l'accouplement en-tralne l'ensemble en translation le IQng de la vis en raison de la ré3ction apportée par le couple plus important présenté par l'embase et l'équip3ge mobile formé par la butée mobile et les vérins~

~974~;

La commande des vérins, c'est-à-dire les mises en pression dans les vérins ou la commande électrique sur les dispositifs électromécaniques ou la manoeuvre du dispositif mécanique de commande manuelle provoque le déplacement de retrait de l'embase en position basse et donc le désengagement.
L'écrou de translation débrayable selon l'invention se dissocie rapidement et l'ensemble s'ar-rête dans la position verticale où il se trouve, rem-plissant la fonction de verrou jusqu~à la prochaineactivation de la commande.
Il en est ainsi pour les di-fférents écrous de translation selon l'invention disposés sur tous les poteaux ou sur deux d'entre eux, supportant tout plan porteur.
On précise ici que l'écrou de translation selon l'invention peut être utilisé par paire sur des poteaux homologues pour réaliser l'inclinaison des plans porteurs.
~O L'important avantage de l'invention concerne la possibilité de commander, simultanément ou séparé-ment, en levage, de facon totalement indépendante, un deuxième plan porteur à l'aide d'un deuxième écrou de translation monté sur la meme vis dans chacun des poteaux. Il suffit d'actionner sélectivement l'un ou l'autre groupe d'écrous propre à chaque plan porteur pour lever ou descendre individueliement l'un ou l'autre plan porteur.
Divers moyens, dérivés ou équivalents, rem-plissant les mêmes fonctions ainsi que toutes les va-riantes sans apport inventif, adjonction d'éléments ino-pérants et autres modifications simples entrent dans le cadre de la présente invention.

Claims (10)

1. Système d'écrou de translation pour une unité de levage associée de façon opérante à une plateforme de support à être déplacée en translation de façon ajustable, comprenant:
(a) un bloc coulissant, relié de façon opérante à ladite plateforme de support;
(b) une vis filetée disposée en rotation autour de son axe longitudinal;
(c) un écrou vissé sur ladite vis filetée;
(d) des moyens de support pour supporter ledit bloc coulissant sur ledit écrou afin de permettre à ladite vis filetée et audit écrou de tourner par rapport audit bloc coulissant;
(e) de premiers moyens d'engagement de transmission en rotation, installés de façon fixe sur ledit écrou; et (f) de seconds moyens d'engagement de transmission en rotation, installés de façon mobile sur ledit bloc coulissant entre une première position dans laquelle lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation sont sépares de façon opérante desdits premiers moyens d'engagement de transmission en rotation dudit écrou de telle sorte que la rotation de ladite vis filetée et dudit écrou n'est pas transmise audit bloc coulissant, et une seconde position dans laquelle lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation sont reliés de façon opérante auxdits premiers moyens d'engagement de transmission en rotation dudit écrou de sorte que la rotation de ladite vis filetée par rapport audit écrou et audit bloc coulissant induit un déplacement en translation dudit bloc coulissant et de ladite plateforme de support.

2. Un système tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit écrou a la forme d'un boîtier tubulaire cylindrique.

3. Un système tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens supportant ledit bloc coulissant sur ledit écrou comportent un système de roulement à
billes.

4. Un système tel que défini à la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation comportent un manchon non fileté
tubulaire cylindrique, installé au niveau dudit écrou de boîtier tubulaire cylindrique.

5. Un système tel que défini à la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'engagement de transmission en rotation comportent un premier jeu de dents d'engagement installées sur ledit écrou de boîtier tubulaire cylindrique; et lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation comportent un second jeu de dents d'engagement installées sur ledit manchon non fileté tubulaire cylindrique.

6. Un système tel que défini à la revendication 1, comprenant en plus des moyens pour déplacer lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation entre lesdites première et seconde positions.

7. Un système tel que défini à la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déplacer lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation comprennent des agencements de pistons et cylindres.

8. Un système tel que défini à la revendication 1, comprenant en plus un écrou auxiliaire engagé de façon filetée sur ladite vis filetée et installé en une position axiale séparée dudit écrou; et des moyens joignant ledit écrou audit écrou auxiliaire.

9. Un système tel que défini à la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens joignant ledit écrou et ledit écrou auxiliaire comprennent une pluralité de goupilles axiales.

10. Un système tel que défini à la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déplacer lesdits seconds moyens d'engagement de transmission en rotation comprennent des agencements contraints par ressort.